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桥梁结构健康监测系统设计总体原则

本站     2016-8-12 16:08:32    

1.目的与功能的主辅原则

监测系统的设计应该以建立系统的目的和功能为主导性原则,确定后则系统的监测项目和仪器系统就可基本确定。一般而言,桥梁健康监测系统的主要目的是掌握结构的运营安全状况,因此监测系统的设计应首先考虑以结构安全性为主的监测原则,而其他目的则为辅助性的。

2.功能与成本最优原则

健康监测系统的成本通常比较大,一般包括结构仿真分析费仪器系统费用及处理软件费用。结构仿真分析费用一般较小,但其意义重大。仪器系统是健康监测系统成本的主要部分,监测项目及传感器数量越多,监测信息就越全面,从而系统成本就越高;反之则降低系统成本,但同时可能会因为监测信息不足而使监测数据有效性降低。所以为使系统成本更合理,必须对功能与成本进行优化,使用最小的投资,获得最大的有效监测信息。信息处理部分的主要功能是对海量信息进行解释、存储、传输及初步评价等,该部分费用相对也比较小。

3.系统性和可靠性原则

监测分析、仿真计算、工程经验有机结合,也只有用系统分析原理,才能使测点之间、监测项目之间相互结合,从而提高整个系统的监测功效;监测系统最基本的要求是可靠性,而系统的可靠性取决于所组成的各种仪器的可靠性、监测网络的布置及设计的统筹安排和施工上的配合等因素。

4.关键部件优先与兼顾全面性原则

关键部件是指各种原因导致的可能破坏区、变形敏感区及结构的关键部位,这些关键部件都必须重点监测。但也应考虑全面性,考虑对结构整体性进行监测。

5.可换性与可扩展性原则

由于监测周期长,传感器不可避免地会出现性能下降甚至不可用的情况,因此设计中应有针对性地考虑系统的可更换性、易维护和完整性以便于后续系统的维护和升级。

6.实时与定期监测结合原则

根据监测目的、功能与成本优化确定监测项目后,应该考虑的是实时监测与定期监测分别设置的原则。由于监测项目的不同,有些项目不必长期实时监测,但其监测频率又远高于人工监测,这时可考虑采用定期监测,以减小后期维护成本和数据处理压力。

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